9. TECNOLOGIA E PRODUÇÃO DE SEMENTES

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9. FUNDAMENTOS CIENTÍFICOS E TECNOLÓGICOS DE 
SEMENTES 
 
FORMAÇÃO E DESENVOLVIMENTO DAS SEMENTES 
 
 O desenvolvimento e a maturação das sementes são aspectos importantes a serem 
considerados na tecnologia de produção de grãos e sementes, pois entre os fatores que 
determinam a qualidade das sementes estão as condições ambientes predominantes na fase de 
florescimento e frutificação da planta e a colheita na época adequada. 
 A semente tem origem a partir da fecundação da flor, o órgão reprodutivo feminino. 
Estruturalmente, caso seja hermafrodita, a flor possuirá o órgão masculino que é o estame 
composto de um filamento e, no final do filamento, as anteras onde são produzidos os grãos de 
pólen. As estruturas femininas das flores compõem-se de um pistilo divido em estigma, estilete 
e ovário. No ofário encontram-se, basicamente, os núcleos polares e a oosféra. 
 A fecundação ocorre quando o grão de pólen, liberado com a abertura das anteras, entra 
em contato com o estigma do pistilo onde germinam, emitindo o tubo polínico pelo canal do 
estilete até a abertura da micrópila e chega, finalmente, até o óvario. 
 Através do tubo polínico, passam as duas células espermáticas do grão de pólen. Uma 
delas funde-se ao núcleo da oosfera, formando o zigoto 2n que, em seguida, formará o embrião 
da semente; a outra célula espermática do gameta masculino funde-se com os núcleos polares e, 
dessa união, desenvolve-se o endosperma 3n. Os tegumentos que envolvem o ovário darão 
origem ao tegumento da semente. 
 Após a fecundação, o óvulo sofre uma série de modificações, tanto em suas funções e 
forma como em sua fisiologia, originando por fim a semente, quando atinge seu maior tamanho 
e maior peso seco. Nesse ponto de máximas, as sementes atingem também a capacidade máxima 
germinativa e o vigor. 
 Após atingir o tamanho máximo, no auge de sua maturação, o tamanho começa a 
reduzir devido à perda de água pelas sementes. Paralelamente, os produtos produzidos pela 
fotossíntese da planta-mãe são encaminhados para a semente em formação, onde são 
transformados e aproveitados para a formação das células novas, tecidos e como futuro material 
de reserva. 
 O que denominamos de “matéria seca” são as proteínas, lipídeos, açúcares e outras 
substâncias que são acumuladas nas sementes durante o seu desenvolvimento. Logo após a 
fecundação, o acumulo de matéria seca é progressivo, porém lento, devido as divisões celulares 
predominam, ou seja, está ocorrendo um aumento expressivo no número de células. Em 
seguida, verifica-se um aumento contínuo e rápido da matéria seca acompanhado de uma 
aumento na germinação e no vigor, até atingir o máximo da sua qualidade fisiológica. 
 Nesse ponto, a semente não recebe mais nutrientes da planta-mãe, cessando a conexão 
planta-semente e é esse o ponto mais seguro indicativo de que as sementes atingiram a sua 
maturidade fisiológica (máximo conteúdo de reserva e alto teor de água). 
 A planta aciona então mecanismos para promover a rápida redução de água na semente. 
É nessa fase que as plantas começam a amarelar, iniciando o processo de secagem no campo. 
Esta seagem natural é uma estrategia de sobrevivência, pois a redução do teor de água na 
semente reduzirá as atividades metabólicas e impedirá que a semente germine ainda ligada à 
planta, preservando sua qualidade fisiológica. 
 O reconhecimento da maturidade fisiológica da semente é importante, pois caracteriza o 
momento em que a semente passa a sofrer as influências do ambiente podendo comprometer a 
qualidade, indicando assim que esse é momento adequado para a colheita. 
 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DAS SEMENTES 
 
 A semente apresenta constituintes químicos e outras substâncias que serão utilizaddas 
para dar suporte ao crescimento inicial da plântula. Essas substâncias são, principalmente, os 
carboidratos, proteínas e lipídeos. Outras substâncias, embora não apresentem a mesma função 
de reserva, são encontradas nas sementes e estão envolvidas no crescimento e controle do 
metabolismo (fitina, giberelinas, citocininas, inibidores, fenóis, vitaminas, etc). 
 A composição química da semente dependerá de fatores genéticos, variando de 
diferentes espécies e entre cultivares da mesma espécie. Condições ambientais prevalentes 
durante a formação da semente podem afetar diretamente sua composição química. 
 Amido: O amido é armazenado nas sementes em forma de amilose e amilopectina. A 
sacarose chega nas células do endosperma e é interiorizada nos amiloplastos onde ocorre a 
conversão de sacarose para amido. Tanto a síntese como a degradação do amido são controladas 
por enzimas específicas. 
 Proteínas: As proteínas são formadas por polímeros de aminoácidos unidos por 
ligações peptídicas. Os aminoácidos são compostos nitrogenados que dependem da assimilação 
de N feito pela planta mãe para serem formados. Na semente, as proteínas tem a função 
fundamental de prover N para o embrião e para a plântula em desenvolvimento. As proteínas de 
reserva correspondem à aproximadamente 80% do total de protéinas da semente, tem uma 
composição de aa não comum ricas em amidas, estão localizadas em corpos protéicos no 
interior da semente e são sintetizadas nos tecidos da semente (de forma específica; nenhum 
outro tecido da planta possui proteínas de reservas). 
 Lipídeos: Do ponto de vista da reserva, os lipídeos mais importantes são os 
triglicerídeos, os quais são líquidos em temperaturas superiores à 20°C. São encontrados nas 
sementes também fosfolipídeos (principalmente ligado as membranas), glicolipídeos e esteróis. 
Cada espécie possui uma composição diferente de ácidos graxos na porção lipídica de sua 
semente. Para a síntese de lipídeos, o carbono chega na semente em forma de sacarose. Essa é 
hidrolizada, pproduzindo glicose e frutose, que são convertidas em exoses e trioses fosfato e 
esses produtos são utilizados na síntese de ácidos graxos. Os lipídeos de reserva são 
armazenados em corpos oleaginosos. 
 
SECAGEM DE SEMENTES 
 
Introdução 
 As sementes provenientes do campo apresentam, em geral, teor de água inadequado 
para um armazenamento seguro.. O elevado teor de água das sementes, no período entre a 
colheita e a secagem, contribui para acelerar o processo deteriorativo em razão da elevada 
atividade metabólica. 
 Para espécies ortodoxas, a semente com teor de água de 13%, para amiláceas, e de 11 a 
12% para oleaginosas, pode ser armazenada por um período de 8 meses, sem grandes prejuízos 
à sua qualidade fisiológica. 
 Algumas vantagens de se colher as sementes com umidade alta e se proceder a secagem 
são: a) possibilidade de planejar a colheita; b) possibilidade de colher mais horas por dia e mais 
dias por safra; c) menor perda de sementes por deiscência. 
 
Equilíbrio higroscópico 
 A semente é higroscópica, ou seja, ganha ou perde água num processo dinâmico, em 
função da umidade relativa do ar (UR). Assim, para cada UR e a uma determinada temperatura, 
a semente terá um teor de água denominado de equilíbrio higroscópico (EH). Entretanto, a 
relação entre UR e a umidade das sementes não é linear, apresentando-se como uma curva 
sigmóide, a uma dada temperatura. 
 Além da UR, os pricipais fatores que influem no equilíbrio higroscópico das sementes 
são: 1) os constituintes químicos, onde as sementes amiláceas apresentam maior teor de água 
que as sementes oleaginosas; 2) a temperatura ambiental – quanto mais alta a temperatura, 
menor será o teor de água e 3) a integridade física da semente também afeta o EH, visto que as 
sementes danificadas atingem teores de água de equilíbrio mais elevados do que sementes 
íntegras. 
 
 
Propriedades do Ar 
 O ar é constituído de vários gases,principalmente nitrogênio, oxigênio e de vapor 
d’água, sendo que esse último possui acentuado efeito no processo de secagem. As propriedade 
físicas do ar podem ser determinadas por vários métodos, mas a mais simples e precisa é a carta 
psicrométrica. 
 As propriedades físicas do ar mais utilizadas são: 
a) Temperatura do Bulbo Seco (TBS) – é a temperatur aindicada por um termômetro 
normal, expressa em °C; 
b) Temperatura do Bulbo Úmido (TBU) – é a temperatura obtida por um termometro 
normal, com o bulbo revestido com uma gaze úmida, a qual está em contato com 
uma corrente de ar que proporcionará a vaporização da água e que, dependendo da 
sua intensidade, baixará a temperatura; 
c) Ponto de Orvalho (PO) - é a temperatura do ar quando a UR é 100%; 
d) Umidade Relativa (UR) – é expressa a quantidade de água existente no ar em 
relação à quantidade máxima que esse ar poderia conter a uma determinada 
temperatura; 
e) Entalpia (E) – é a função termodinâmica que expressa a energia total associada à 
umidade de massa de ar seco. 
O equipamento que permite a determinação de outras propriedades físicas do ar é o 
psicrômetro de bulbo úmido e bulbo seco. 
 
Processo de Secagem 
 O vapor d’água presente na semente tende a ocupar todos os espações intercelulares 
disponíveis, gerando pressões em todas as direções,, inclusive na interfaze entre a semente e o 
ar, denominada pressão parcial de vapor d’água na superfície da semente. Por sua vez, a água 
presente no ar sob a forma de vapor também exerce uma pressão parcial designada pressão 
parcial de vapor d’água no ar. 
 O processo de secagem envolve a retirada parcial de água da semente através da 
transferência simultânia de calor do ar para a semente de água e de água da semente para o ar. 
Mediante fornecimento forçado de ar aquecido, compreende-se dois processos simultâneos: a) a 
transferência (evaporação) da água superficial da semente para o ar circundante, que ocorre 
motivado pelo gradiente de pressão parcial de vapor entre a superfície da semente e o ar de 
secagem, e b), movimento de água do interior para a superfície da semente, em virtude de 
gradiente hídrico e térmico entre essas duas regiões. 
 Uma teoria aceita para explicar o transporte de água do interior para a superfície da 
semente durante a secagem é um processo de difusão resultante de gradientes internos de 
temperatura e teor de água na semente. 
 Em relação às propriedades físicas do ar, pode descrever o processo de secagem, sob 
condições externas constantes, da seguinte maneira: A temperatura ambiental, a temperatura do 
bulbo seco, a entalpia e a UR são a condição inicial de secagem. O ar é aquecido por uma fonte 
de calor elevando a TBS, mantendo a razão de mistura constante e, consequentemente, 
diminuindo a UR e aumentando a Entalpia. A seguir, o ar, insuflado ou succionado por um 
ventilador, passa pela massa de sementes, cedendo calor e absorverndo água, ocasionando uma 
diminuição na temperatura do ar e elevando a UR, mantendo a entalpia constante. O resultado 
será a retirada de uma quantidade de água por kg de ar da massa de sementes. 
 
BENEFICIAMENTO DE SEMENTES 
 
 O beneficiamento é um dos passoa a serem seguidos para obtenção de sementes de alta 
qualidade numa empresa de sementes. A máxima qualidade de um lote de sementes é função 
direta das condições de produção no campo. Entretanto, a semente, depois de colhida, contém 
materiais indesejáveis que devem ser removidos a fim de facilitar a semeadura, a secagem e o 
armazenamento, além de evitar que seja levadas sementes de plantas invasoras para outras 
áreas. 
 O beneficiamente consiste em todas as operações a que a semente é submetida, desde a 
sua recepção na unidade de beneficiamento de sementes até a embalagem e distribuição. As 
fases de secagem e armazenamento são consideradas a parte. 
 As primeiras etapas do processo de beneficiamente são a recepção e a amostragem. Ao 
receber as sementes, a unidade de beneficiamente (UB) identifica e individualiza os lotes de 
sementes recebidos, pois cada lote tem seu histórico de cultivo individual, produtor, 
procedência, data, etc. Porteriormente é realizada a amostragem onde obtém—se uma pequena 
fração de sementes que irá representar o lote nos teste de avaliação de qualidade, determinação 
de umidade, pureza e viabilidade. As amostras são coletadas e as análises devem seguir as 
Regras Brasileiras de Análise de Sementes (RAS). 
 Algumas sementes precisamde operações especiais como é o caso das sementes 
palhentas milho em espiga, algodão, amendoim, etc... e, nesses casos, são utilizados 
equipamentos específicos. 
 Em seguida, as sementes são submetidas à uma limpeza para a retirada de materiais 
indesejáveis como sementes de plantas daninhas e materiais inertes. Para a limpeza das 
sementes considera-se as propriedades físicas para a separação: largura, espessura, 
comprimento, peso específico, textura, cor, condutividade elétrica e afinidade por líquidos. 
A separação por largura é feita com peneiras de furos redondos e para separação por 
espessura usam-se furos oblongos. Para separar por peso usa-se ventiladores que forlam ar 
através das sementes. A separação por densidade é importante, pois sementes de baixa 
densidade apresentam baixa viabilidade, e é feita através de líquidos ou na mesa de gravidade. 
 Sementes como o trigo e o arroz passam pela seleção em comprimento. A separação por 
forma é utilizada para separar as sementes partidas, defeituosas e atacadas. Já a separação por 
cor é comum em sementes como feijão e arroz. 
 Posterior à limpeza, as sementes são separadas em classes de acoordo com a 
propriedade física que mais se pronuncia, seja ela largura e comprimento (milho) ou espessura 
(soja). 
 Por último, há situações em que é aconselhável proteger a semente de ataque de insetos 
e microrganismos. Essa etapa, de tratamento de sementes, consiste na aplicação de inseticida e 
fungicida na semente. O tratamento também é feito para ajudar as sementes em condições 
adversas de umidade e temperatura do solo na época da semeadura. Pode haver ainda tratamento 
com reguladores vegetais. 
 
ARMAZENAMENTO DE SEMENTES 
 
 Introdução 
 As sementes devem ser armazenadas desde sua colheita até a época de semadura na 
temporada seguinte. O ponto de maturação fisiológica das sementes, pouco antes da colheita, 
deve ser considerado como o início do processo de armazenamento. No ponto da maturação 
fisiológica, as sementes apresentam altíssimo teor de água e ficam “armazenadas” no campo até 
que seu teor de água reduza significantemente, permitindo a colheita. 
 O maior desafio no armazenamento de sementes é que as sementes, organismos vivos e 
frágeis, deverão apresentar uma porcentagem de germinação de no mínimo 80% após serem 
mecanicamente colhidas, beneficiadas, manuseadas e armazenadas de uma temporada de 
produção à outra. 
 Assim, o objetivo principal do armazenamento é manter a qualidade desde que estas 
atingem seu ponto de maturação fisiológica até serem semeadas novamente, considerando que 
essa qualidade não poderá ser melhorada e apenas conservada. 
 
Longevidade e Potencial de Armazenamento das Sementes 
 A longevidade é o tempo de vida da semente na qual esta mantem-se viável. Se não 
forem armazenadas em condições favoráveis, perdem sua viabilidade. A longevidade é uma 
característica geneticamente determinada, variando de espécie por espécie e entre variedades da 
mesma espécie. 
 A maioria das espécies consideradas de vida longa pertencem á família das 
leguminosas, que se caracterizam por apresentarem tegumento duro e impermeável. Alguns 
cereais como a aveia e a cevada são considerados de vida longa,enquanto o centeio é de vida 
curta. Já o milho é considerado intermediário. 
 O potencial de armazenamento das sementes varia consideravelmente entre espécies em 
condições favoráveis idênticas de armazenamento. Esse potencial está determinado pelo período 
de tempo em que uma certa proporção de sementes morrem, ou inversamente, permanecem 
viva. Em um lote de sementes, nem todas morrem ao mesmo tempo, já que, por ser uma 
característica individual, o potencial de armazenamento afeta a porcentagem de viabilidade do 
lote de sementes. Para efeitos práticos, no armazenamento comercial, é suficiente conhecer o 
potencial de armazenamento da espécie em questão – vida longa, intermediária ou curta. 
 A composição química da semmente também está intimamente relacionada com seu 
potencial de armazenamento. Sementes oleaginosas deterioram-se mais rapidamente do que as 
amiláceas. Não há evidências de que semntes com alta concentração de proteínas armazenem 
melhor, porém há uma tendência de sementes com alto conteúdo de lipídeos serem de vida 
curta. O baixo conteúdo de açúcar também está relacionado com sementes de vida curta. 
 
Sementes ortodoxas e recalcitrantes 
 Sementes ortodoxas são aquelas que alcançaram sua maturidade fisiológica na planta-
mãe com conteúdos de água relativamente baixos; podem ser secadas artificialmente até baixos 
teores de água, sem sofrer dano. Podem ser, portanto, armazenadas por períodos longos, 
especialmente quando a temperatura é baixa. 
 Condições de armazenamento com baixo teor de água e temperatura de -18°C podem 
manter viáveis sementes por períodos de até um século ou mais. Quando secas, essas sementes 
podem resistir às adversidades do ambiente e, embora dormentes, quando fornecidas as 
condições para a germinação, reassumirão sua atividade metabólica total. 
 Sementes reclacitrantes são aquelas que perdem rapidamente sua viabilidade se são 
secadas abaixo de um teor de água relativamente alto. Essas sementes não podem ser secadas 
por métodos trandicionais. Entre essas espécies encontram-se o café, cacau e a seringueira. 
 Esse tipo de semente é um problema no armazenamento, sendo esse fenômeno pouco 
entendido. As sementes recalcitrantes são colhidas com altos teores de água e são altamente 
suscetíveis a danos pela secagem e pelo resfriamento a temperaturas muito baixas. Quando 
armazenadas em temperatura ambiente, e em estágio de completa embebição, sofrem 
contaminação microbiana. Contudo, quando a semente é tratada, seu período de iabilidade 
permanece curto, variando de poucas semanas a poucos meses. Até agora não há nenhum 
método exitoso para o armazenamento a longo prazo de sementes recalcitrantes. 
 
Deterioração de Sementes 
 A deterioração das sementes é definida como uma série de processos que envolvem 
transformações degenerativas que, eventualmente, causam a morta da semente. Essas 
transformações são progressivas e estão determinadas por fatores genéticos, ambientais, 
procedimentos de colheita, beneficiamento, secagem e armazenamento. 
 É um processo inevitável e irreversível e varia entre espécies, variedades e sementes 
individuais num mesmo lote. São muitas as alterações à nível celular que ocorrem durante a 
deterioração, contudo ainda é difícil determinais quais são mais considerativas e quais são as 
causa e efeitos da deterioração. 
 A deterioração é resultado do esgotamento das reservas alimentícias, alteração da 
composição química, alterações de membrana e alteração genética e de nucleotídeos: 
 Esgotamento das Reservas: Algumas sementes deterioradas são encontradas ainda com 
reserva suficiente. Ou seja, reserva a semente possui. Então, acredita-se que o problema poderia 
estar relacionado com a mobilização dessas reservas. Todo o processo de mobilização do 
material armazenado no endosperma a sr utilizado pela semente como fonte de energia é 
controlado pela ação enzimática. Fatores ambientais como a temperatura, O2 e CO2 e fatores 
genéticos de transcrição enzimática influênciam diretamente a mobilização de reservas. 
 Alteração da Composição Química: A oxidação dos lipídeos, com aumento dos ácidos 
graxos, a redução da solubilidade, digestibilidade e quebra parcial de proteínas são alguns 
exemplos das mudanças na composição química das sementes durante a deterioração. A 
degradação lipídico é a mais efetiva na deterioração devido ao acumulo de radicais livres. 
Sementes deteorioradas apresentam baixos níveis de tocoferóis que são compostos anti-
oxidantes que capturam radicais livres. 
 Alteração nas Membranas Celulares: A perda de integridade, desorganização e o 
aumento da permeabilidade das membranas estão diretamente relacionadas à deterioração. 
Sementes com membrana sem integridade estrutural perdem muitos açúcares e aminoácidos 
durante o processo de embebição. A consequência disso é a perda de substraatos que seriam 
utilizados como fonte de energia para o desenvolvimento do embrião e a desestabilização das 
condições intracelulares. 
 Alteração Genética e de Nucleotídeos: Mutações causadas por aberrações 
cromossômicas tem sido encontradas em sementes envelhecidas ou armazenadas durante 
períodos muito longos. A taxa de mutação aumenta também com a idade das sementes. Essas 
mutações podem provocar deficiências funcionais no metabolismo das sementes. Como 
consequência da deterioração, espera-se a redução da síntese de nucleotídeos, especialmente o 
ATP. 
 
 
 
Fatores que Afetam a Conservação das Sementes (pag 378) 
 
1) Fatores Genéticos 
A longevidade ou potencial de armazenamento de uma semente é uma peculiaridade de 
cada espécie/variedade. Sabe-se que o genótico está correlacionado com o vigor e longevidade 
das sementes. 
 
2) Estrutura da Semente 
Em algumas gramíneas, as sementes armazenadas com glumas (lema e pálea) se 
comportam melhor durante o armazenamento. As glumas produzem metabólitos secundários 
que possuem efeito inibidor do desenvolvimento de fungos que reduzem a viabilidade de 
sementes. 
 A forma, o tamanho e a localização das estruturas essenciais dentro da semente estão 
relacionadas com a suscetibilidade a danos mecânicos. Por exemplo, sementes redondas são 
menos suscetíveis a danos mecânicos. 
Sementes de baixo peso específico perdem sua viabilidade mais rapidamente durante o 
armazenamento comparado com os demais indivíduos de peso molecular normal do lote. Outro 
aspecto estrutural refere-se à espessura e flexibilidade do tegumento ou casca da semente. 
Sementes com tegumento fino são mais suscetíveis as ataque de patógenos e danos nas 
membranas. 
 
3) Fatores de pré e pós-colheita 
Esses fatores determinam o nível de qualidade inicial da semente e também são 
conhecidos como o “histórico” da semente. Dependendo desse histórico, as sementes resistirão 
melhor ou pior às condições desfavoráveis durante o armazenamento. 
Entre esses fatores então: estresses hídrico, salino e nutricional nas condições de 
produção do campo, danos mecânicos durante a colheita, manuseio e beneficiamento, secagem 
inadequada, sementes colhidas imaturas, etc. 
 
4) Umidade e Temperatura 
O fator mais importante que afeta a conservação das sementes é seu teor de água. Alto 
teor de água (acima de 13%) não é desejável para armazenar sementes em geral. As sementes 
são higroscópicas, ou seja, trocam umidade com o ambiente que as rodeia, que ocorre em 
função da umidade relativa do ar. Em todas as condições de armazenamento, o teor de umidade 
da semente aumentará e diminuirá até alcançar o equilíbrio com a UR do ar. 
A variação umidade relativa do ar está diretamente relacionada com a variação da 
temperatura. O armazenamento é recomendado em condições frias (0° e 5°C). Se a umidadeda 
semente for menor de 14%, mesmo em baixas temperaturas, não haverá formação de cristais de 
gelo. 
A respiração de uma massa de sementes também é importante. O processo respiratório 
que ocorre em nível celular libera energia em forma de calor e água, aumentando ainda mais a 
umidade da semente e propiciando o desenvolvimento de microrganismos. 
 
5) Danos depois da colheita 
Danos físicos são todos os tipo de danos causados às sementes por processos mecãnicos 
de manuseio de equipamentos de colheita, transporte, máquinas de beneficiamento ou na 
própria semeadeira. 
No armazenamento, as sementes mecanicamente danificadas não mantém sua 
viabilidade e vigor devido às quebras, rachaduras do tegumento, amssaduras, dano ao 
embrião. 
 
6) Idade Fisiológica 
Durante o armazenamento, com o aumento da idade das sementes, ocorre um 
envelhecimento natural que também deteriora a semente, continuando até quando as mesmas 
deixam de ser viáveis. Como visto anteriormente, esse processo não pode ser evitado, apenas 
retardado com condições adequadas de armazenamento.